Autor Tema: Filtrando la salida de una fuente conmutada  (Leído 1812 veces)

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

Desconectado RodrigoAndres

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 171
Filtrando la salida de una fuente conmutada
« en: 08 de Enero de 2017, 19:32:03 »
saludos en todopic. espero y me disculpen. lo que pasa es que tengo la siguiente fuente conmutada, la cual es un elevador de voltaje que convierte de 0.9v-5v a 5v (es del tipo boost ) :


Imagen de: http://www.sunrom.com/p/5v-dc-dc-boost-step-up

Mirando la hoja de datos del circuito integrado CE8301, dice que la frecuencia máxima de operacion es de 100 kHz, creo que eso significa que el ruido generado en la salida estara por debajo de esa frecuencia

lo  que sucede es que necesito que la salida sea muy limpia, xq  me quisiera emplearla para alimentar un circuito para trabajar con señales electricas del cuerpo humano (señales de entrada de micro voltios empleando un amplificador de instrumentacion y multiples etapas de filtros y amplificacion).

entonces creo que se puede  filtrar la salida empleando un filtro LC, como el siguiente:



Con un capacitor ceramico de 250nF y una  bobina de 1 mH, la frecuencia de resonancia da 10 KHz. Entonces se utiliza una resistencia en paralelo con la bobina para atenuar el pico de resonancia. Como a 5v la carga consumiria unos 300 mA, la resistencia de la carga seria de 16 ohmios. esa carga hace que la frecuencia de corte se mueva a la izquierda y que el pico de resonancia desaparesca. La grafica de la ganancia contra la frecuencia es:



es esto correcto? esto funcionara? la salida estara limpia de ruido?

otra duda que tengo es que clase de bobina puedo utilizar o si cualquiera vale? es posible que la bobina se comporte como una antena introduciendo ruido?

Les agradesco a todos sus consejos y ayudas.

Desconectado Chaly29

  • Moderador Global
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 4315
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #1 en: 08 de Enero de 2017, 20:51:39 »
Hola RodrigoAndres, en tu circuito de filtrado, pues deberías de reducir el valor de la bobina e incrementar el del condensador, ya que una bobina de 1mH tendría muy buen tamaño y el equipo ya dejaría de ser portatil (como creo que es lo que deseas hacer)

Por otro lado, 300mA en 5V, con que piensas alimentarlo? Con baterías? Ten en cuenta que si estas baterías tienen una tensión de salida del orden de los 3V, el consumo sobre las mismas sería de aproximadamente 600mA. Lo cual complica mucho las cosas para ser algo portatil.

Por que en ves de trabajar con una tensión baja de entrada, no usas una mayor y luego la reduces? es todo más sencillo, más eficiente y más fácil?

Por otro lado, la resistencia en paralelo a la bobina que aplicas a tu circuito, en este caso no sirve de nada, al contrario, empeora el filtrado, esta resistencia se usa cuando el filtrado es en audio y se desea "reducir" el pico nombrado.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado RodrigoAndres

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 171
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #2 en: 08 de Enero de 2017, 22:08:03 »
gracias por los consejos, chaly29. han sido de gran ayuda. creo que lo mejor seria una bobina de 100 uH, y una bateria de polimeros de litio de 3.7 voltios, asi deberia funcionar bien.
« Última modificación: 08 de Enero de 2017, 22:10:46 por RodrigoAndres »

Desconectado planeta9999

  • Moderadores
  • DsPIC30
  • *****
  • Mensajes: 3479
    • Pinballsp
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #3 en: 09 de Enero de 2017, 10:25:20 »

lo  que sucede es que necesito que la salida sea muy limpia, xq  me quisiera emplearla para alimentar un circuito para trabajar con señales electricas del cuerpo humano (señales de entrada de micro voltios empleando un amplificador de instrumentacion y multiples etapas de filtros y amplificacion).


Por seguridad, ese tipo de circuitos SIEMPRE se alimenta con baterías.

Desconectado KILLERJC

  • Colaborador
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 7328
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #4 en: 09 de Enero de 2017, 12:08:55 »
Pero aun asi no quita que lo mejor es poner una bateria de mayor voltaje que esos 5V y luego reducirlo. Podes incluso usar un regulador lineal y evitarte todo el dolor de cabeza que seria le filtrado.

Desconectado RodrigoAndres

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 171
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #5 en: 09 de Enero de 2017, 23:22:32 »
Algo importante que se me olvido decir es que antes de la bobina creo que es necesario poner un diodo, cuando se quite la bateria, la bobina se va a descargar en los terminales del elevador de voltaje y podria dañarlo, si se simula se ve como se genera un pico como de 80 voltios, ese pico seguro puede dañar al elevador, con el diodo el pico desaparece:




Desconectado KILLERJC

  • Colaborador
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 7328
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #6 en: 09 de Enero de 2017, 23:39:00 »
https://www.mpja.com/download/ce830.pdf

Posee el diodo ese en el mismo integrado, fijate los pines LX y Vout

Desconectado RodrigoAndres

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 171
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #7 en: 09 de Enero de 2017, 23:56:42 »
https://www.mpja.com/download/ce830.pdf

Posee el diodo ese en el mismo integrado, fijate los pines LX y Vout

lo que pasa es que en donde dice absolute maximun ratings, dice que el maximo voltaje que soporta en el pin Vout es de 10 voltios, aunque no dice si es solo voltaje constante o tambien picos. me confunde este tema, te agradesco mucho que me puedas aconsejar con esto

una foto de absolute maximun ragtings, pagina 4:


Desconectado KILLERJC

  • Colaborador
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 7328
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #8 en: 10 de Enero de 2017, 03:15:32 »
Y estas en la misma, por mas que pongas un diodo va a ocurrir lo mismo, con eso no vas a protegerlo de los 10V
No deberias tener nunca mas de 10V en el pin Vout, ni en LX.

mirando el funcionamiento del circuito podes ver que LX pondria a GND la bobina y luego cortaria, al cortar se invierte la tension de la bobina por el campo magnetico y sumada a la de la bateria, esa energia se transfiere por el diodo al capacitor C2 el cual va cargandolo. Vout toma esa tension y la usa como feedback para alimentar el PWM.

El primer problema podria llegar a ser que LX supere los 10V, para eso cuenta con una proteccion, la cual podes ver en el diagrama de bloques y que imagino que hara un shutdown del MOSFET en caso de excederse. Esto ya asume que no deberias tener mas de esa tension en LX, y por lo tanto no tendrias esa tension en Vout tampoco ( luego del diodo y con C2).

Desconectado RodrigoAndres

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 171
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #9 en: 10 de Enero de 2017, 10:42:42 »
Y estas en la misma, por mas que pongas un diodo va a ocurrir lo mismo, con eso no vas a protegerlo de los 10V
No deberias tener nunca mas de 10V en el pin Vout, ni en LX.

mirando el funcionamiento del circuito podes ver que LX pondria a GND la bobina y luego cortaria, al cortar se invierte la tension de la bobina por el campo magnetico y sumada a la de la bateria, esa energia se transfiere por el diodo al capacitor C2 el cual va cargandolo. Vout toma esa tension y la usa como feedback para alimentar el PWM.

El primer problema podria llegar a ser que LX supere los 10V, para eso cuenta con una proteccion, la cual podes ver en el diagrama de bloques y que imagino que hara un shutdown del MOSFET en caso de excederse. Esto ya asume que no deberias tener mas de esa tension en LX, y por lo tanto no tendrias esa tension en Vout tampoco ( luego del diodo y con C2).

entiendo. agradesco mucho el consejo. algo que me parece raro es que no aparesca el nombre del fabricante del chip en la hoja de datos. estuve investigando y me di cuenta que el fabricante es CHIPOWER Technology - 深圳市智威堡科技有限公司.  la hoja de datos de la pagina oficial si tiene el logo, pero la mayoria de las copias en internet se lo quitaron. sabes si es normal?
http://www.chipower.com.cn/cn/products/pdf/CE8301-EN-22.pdf

Desconectado KILLERJC

  • Colaborador
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 7328
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #10 en: 10 de Enero de 2017, 14:13:32 »
Si observas ese de CHIPOWER en la primer pagina arriba aparece un cuadro blanco que tapa uas letras, ademas el logo CHIPOWER parece ser agregado ya que arruina la linea horizontal.

En si.. tal ves CHIPOWER se adueño de esa hoja de datos :P

Desconectado planeta9999

  • Moderadores
  • DsPIC30
  • *****
  • Mensajes: 3479
    • Pinballsp
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #11 en: 10 de Enero de 2017, 15:57:21 »
.

Puede que el fabricante original sea este, y el otro un reventas parásito que remarca producto ajeno.
http://www.bwdevice.com/pdf/bwdeviceDatasheet/LRC/IC/DCDC/LR8301.pdf

Desconectado KILLERJC

  • Colaborador
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 7328
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #12 en: 10 de Enero de 2017, 18:44:40 »
.

Puede que el fabricante original sea este, y el otro un reventas parásito que remarca producto ajeno.
http://www.bwdevice.com/pdf/bwdeviceDatasheet/LRC/IC/DCDC/LR8301.pdf

Ese no posee encapsulado TO-92 xD en resumen, varios fabricantes de lo mismo :P

Desconectado RodrigoAndres

  • PIC16
  • ***
  • Mensajes: 171
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #13 en: 12 de Enero de 2017, 17:07:25 »
.

Puede que el fabricante original sea este, y el otro un reventas parásito que remarca producto ajeno.
http://www.bwdevice.com/pdf/bwdeviceDatasheet/LRC/IC/DCDC/LR8301.pdf

estuve probando la fuente. con 300 miliamperios da 4.6 voltios a la salida. con 500 ma da 4.3 v. nada que ver con las graficas de la hoja de datos de voltaje vs corriente.  una estafa, clasico de los chinos

Desconectado KILLERJC

  • Colaborador
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 7328
Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
« Respuesta #14 en: 12 de Enero de 2017, 18:20:34 »
estuve probando la fuente. con 300 miliamperios da 4.6 voltios a la salida. con 500 ma da 4.3 v. nada que ver con las graficas de la hoja de datos de voltaje vs corriente.  una estafa, clasico de los chinos

Creo que le estas errando en algo, los que venden la placa no tiene nada que ver con el que fabrico el integrado por lo cual no podes comparar eso.
Si observas incluso en la foto de la pagina que diste, para un consumo de 200mA ya esta rondando los 4.93V.

En fin no es para defender a los chinos, sino para que no se mezcle las especificaciones del datasheet con una placa pre-armada